Faglig innhold

Emnet fokuserer på hvordan studenter med byggfaglig bakgrunn kan bidra til utvikling innen digitalisering av ingeniørfaglige prosesser for BAE-næringen og kombinerer både teknologiske verktøy som BIM, automasjon og dataanalyse, med metoder for å optimalisere/ automatisere prosesser og forbedre tverrfaglig samarbeid. Målet er å forberede ingeniører på å kunne utvikle og implementere digitale prosesser/ løsninger som kan knyttes til praktisk anvendelse i arbeidsprosesser som møter fremtidens krav til bærekraft, effektivitet, sikkerhet og innovasjon. Følgende elementer inngår:

• Betydningen av de ulike ingeniørfaglige rollene og deres samspill for å oppnå vellykket digitalisering.
• Hva digitalisering innebærer med fokus på konsepter som Industri 4.0, tingenes internett (IoT), automatisering, smarte systemer og digital tvilling teknologi som digital presentasjon av fysiske systemer.
• Status og utfordringer for utvikling av automatiserte prosesser i byggenæringen, inkludert bruk av roboter, maskinlæring, og datastyrte systemer.
• BIM som verktøy for digitalisering knyttet til ingeniørrollen i byggeprosesser, inkludert modellering, planlegging og samhandling gjennom hele livssyklusen. Effektivisering av prosjektledelse, tverrfaglig samarbeid og bygningsdrift ved bruk av BIM.
• Kunnskap om nasjonale og internasjonale standarder for digitalisering innen ingeniørfag, som ISO 19650 for informasjonsstyring i BIM-prosesser og andre relevante standarder for automatisering og digital data- og informasjonshåndtering.
• Utvikling av begrepssystemer (ontologier), linkede data, typer logikk og beslutningsstøtte.
• Beskrivelse av forretningsmodeller for utvikling av digitale prosesser og løsninger med støtte av modelleringsverktøy.
• Simulering eller modellering av data- og informasjonsprosesser eller metodikk for utvikling og håndheving av ytelseskrav.
• Hvordan sensorer og IoT-teknologier kan integreres i prosesser for å forbedre effektiviteten og produktiviteten.
• Analyse av hvordan ulike typer digitale teknologier kan brukes til å optimalisere ingeniørprosesser, redusere kostnader, forbedre kvalitet og forkorte utviklings- og gjennomføringstider.
• Lean digitalisering og Agile-metoder for å implementere teknologi og prosessforbedringer i virksomheter.
• Bruk av dataanalyse og maskinlæring for å hente ut innsikt fra store mengder ingeniørdata. Dette kan inkludere prediktivt vedlikehold, ytelsesforbedringer og feilanalyse.
• Sikkerhet i digitale systemer, spesielt innenfor kritiske ingeniørprosesser. Hvordan sikre at ingeniørdata ikke blir kompromittert eller mistolket gjennom hacking eller feilaktig bruk. Introduksjon til kryptografi, autentisering, og sikkerhetstiltak for å beskytte data og digitale tvillinger.
• Bruk av digitale plattformer og verktøy som legger til rette for tverrfaglig samarbeid mellom ingeniører, arkitekter, og andre faggrupper. Hvordan digitalisering endrer måten ingeniørteam jobber sammen, med fokus på kommunikasjonsverktøy, deling av digitale modeller og felles datamiljø (CDE).
• Hvordan digitale verktøy kan integreres i prosjektstyring, og hvordan man kan utvikle strategier for å implementere BIM-basert digitalisering i ingeniørbedrifter.

Læringsutbytte

Læringsutbyttet vil forberede studentene på å implementere og lede digitaliseringsprosesser i ulike typer ingeniørprosjekter og forvaltning, fra bygg og infrastruktur til industriell produksjon, med fokus på å utnytte teknologi for å forbedre effektivitet, sikkerhet, og samarbeid.

Studentene skal etter endt emne ha:

• Kunnskap om hva digitalisering innebærer i ingeniørfaglige kontekster, inkludert Industri 4.0, Internet of Things (IoT), smarte systemer, og digital tvilling-teknologi. De vil kunne forklare hvordan disse teknologiene påvirker og transformerer tradisjonelle ingeniørprosesser.
• Forståelse av prinsippene bak BIM, og hvordan modelleringsverktøy kan brukes til å modellere eller simulere ingeniørprosesser digitalt.
• Dypere forståelse av BIM som et digitalt verktøy for planlegging, design, prosjektledelse og tverrfaglig samarbeid innen byggeprosjekter, samt hvordan BIM kan effektivisere prosjekter gjennom hele livssyklusen.
• Forståelse av automatiserte prosesser og roboter i produksjon og bygging, og hvordan sensorer, maskinlæring (ML), og IoT-teknologier brukes for å forbedre produktiviteten.
• Kunnskap om hvordan digital teknologi kan brukes til å optimalisere ingeniørfaglige prosesser gjennom bruk av Lean og Agile-metoder, og hvordan teknologiske innovasjoner kan redusere kostnader og forbedre kvaliteten på prosjekter.
• Forståelse av hvordan dataanalyse og ML kan benyttes til å analysere ingeniørdata for å forbedre ytelse, gjennomføre prediktivt vedlikehold, og avdekke feilanalyse i prosesser.
• Kunnskap om viktigheten av sikkerhet i digitale systemer, inkludert dataintegritet, kryptografi, og hvordan ingeniørdata sikres mot kompromittering.
• Innsikt i hvordan digitale verktøy kan integreres i prosjektstyring og utvikling av strategier for digitalisering i ingeniørvirksomheter, med fokus på ERP-systemer.
• Kunnskap om standarder som ISO 19650, som brukes for informasjonsstyring i BIM-prosesser, og andre standarder for automatisering og digital datahåndtering.
• Forstå CDE konseptet og utførelse av felles datamiljøbasert arbeidsflyt (CDE arbeidsflyt) for å modellere og optimalisere ingeniørprosesser. Gjennomføre tverrfaglig samarbeid ved bruk av digitale plattformer, inkludert å dele informasjon gjennom CDE-er og samarbeid i komplekse prosjekter.
• Kompetanse om metodikk for å simulere strukturelle analyser og ytelsesbaserte produksjon- og informasjonsprosesser digitalt, samt oppdage potensielle feil, og optimalisere design før fysisk testing.
• Forstå forutsetningene for implementering av automatiserte produksjonsprosesser og bruk av ML til å analysere store datamengder for å forbedre produktivitet og ytelse.
• Forstå hvordan data og beskytte ingeniørprosjekter kan sikres mot trusler gjennom implementering av cybersikkerhetstiltak, inkludert autentisering og datakryptering.
• Kompetanse til å lede digital transformasjon:
  • Evne til å identifisere og gjennomføre digitaliseringstiltak i ingeniørprosjekter for å møte fremtidige krav til innovasjon og effektivitet.
  • Evne til å jobbe effektivt i tverrfaglige team ved bruk av digitale verktøy som støtter samarbeid mellom ingeniører, arkitekter, og andre spesialister.
  • Evne til å utvikle digitaliseringsstrategier for å optimalisere prosesser, sikre dataintegritet og oppfylle standarder som ISO 19650.
  • Evne til å forstå de etiske implikasjonene av digitalisering og hvordan ingeniørprosesser kan bidra til mer bærekraftige løsninger gjennom digitale verktøy.
  • Evne til å ivareta data og informasjonssikkerhetsmessige aspekter

Læringsformer og aktiviteter

Emnet gjennomføres som prosjekt- og problembasert læring. I dette inngår forelesninger, øvinger, selvstudium (litteratur og fagvideoer), reelle/ bransjerelaterte prosjektoppgaver (caser) både enkeltvis og i gruppe, diskusjoner, rapportskriving, veiledning og med presentasjon i plenum. Det legges stor vekt på diskusjoner og samarbeid mellom deltakerne og initiativ overfor næringen.

Programvare og datautstyr: Den til enhver tid tilgjengelige hardware og software for prosjektstyring i den digitale BIM-laben ved studiestedet. Programvare for gjennomføring av prosjektoppgave velges i forhold til aktuell problemstilling av studentene i samråd med emneansvarlig.

Obligatoriske aktiviteter

• Presentasjon av gruppeoppgave

Spesielle vilkår

Anbefalte forkunnskaper

Grunnleggende kunnskaper av digitalisering og kjennskap til byggenæringen.

Kursmateriell

Kursmateriell (bøker, artikler og annen informasjon) oppgis endelig i forbindelse med oppstart. Følgende er inkludert:

• ISO 19650 Standard Documentation. For dypere innsikt i BIM og informasjonshåndtering, kan det være nyttig å se på de faktiske standardene som beskriver hvordan digitalisering kan implementeres i byggeprosesser: ISO 19650 delstandardene 1-5.
• buildingSMART International: En organisasjon som tilbyr standarder, verktøy og ressurser for å forstå og implementere BIM i byggeprosesser.